Hidrológiai Közlöny 2010 (90. évfolyam)
3. szám - Liptay Zoltán Árpád: Szoftver fejlesztése vízszín-szabályozó műtárgyak tervezéséhez
34 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2010. 90. ÉVF. 3. SZ. í f: 2. ábra: A felépített modell (0.2 méteres nyitás) Jellemző szintek: - A hajózsilip küszöbszintje: -a felső főnél: 105.00 m B.f. - az alsó főnél: 103.60 m B.f. - A kamrafalak és pillérek: 1 16.00 m B.f. - A szegmens felső szintje: 115.00 m B.f. - Kiemelt állapotban az alsó él szintje: 117.01 m B.f. Peremfeltételek: - Felvíz, Mosoni-Duna tervezett duzz. szint: 108 m B.f.. - Alvíz, dunai kisvíz: 105.94 m B.f. 6.1.2. A modell felépítése A modellezendő műtárgy típusa zsilip, azon belül szegmens. Az elzárás alatti küszöb gyakorlati profilú bukóként vehető figyelembe: kombinált műtárgyról kell beszélnünk. A műtárgy szélessége 12 m, a küszöb magassága 1.40 m. Tehát egy 12 m széles 105.00 m B.f. koronaszintü bukót kell definiálnunk, melynek felvízi mederszintje megegyezik a koronaszintjével, alvízi mederszintje pedig 103.60 m B.f.. A rajta lévő szegmens csapszegének szintje 112 m B.f., karhossza 10 m. A bukó vízhozam-tényezője 0.6, a szegmens vízhozam-tényezőjét a tábla állásából számítjuk. Az utófenék szélessége szintén 12 m, k, Manning féle simasági tényezője 55 m /s (durva beton) A zsilipkamra hossza 85 méter az alsófő hossza 22 m. Ezt, az együttesen 107 méteres hosszt nem haladhatja meg a kialakuló rohanó vízmozgás. 6.1.3. Az eredmények értékelése A 2. ábrán alsó szakaszán egy kevésbé észrevehető ugrás van 0.3 méteres nyitás környezetében, a vízhozam számítás itt vált kis nyílásról nagyra. Az átmenetet kinagyítva látható az ugrás, amit például a vízhozam-tényező korrigálásával lehetne kijavítani. Nyitás [m] Átbukás Vízhozam [m } s] 3. ábra: Vízhozam-nyitás görbe A következő ugrás 2 méteres nyitásánál lép fel, amikor a program bukó-képletre vált. Ez nem egyezik a valós esettel, ugyanis nyitási és zárási irányban eltérő vízhozam-görbék alakulnak ki, a határállapot környezetében az átfolyási állapot nem határozható meg pontosan. Egyszerűsítésként, ha a tábla alsó éle eléri a bukóhoz tartozó h/3-mal csökkentett átbukási magasságot, akkor vált át átbukásból kifolyásba, és fordítva, ezért adódik az ugrás a vízhozam-nyitás görbén. A határállapot feletti konstans vízhozam, az átbukás vízhozama: 110 m 3/s. 5 Rohanó szakasz hossza [m] 4. ábra: Nyitás /ntj - Rohanó szakasz hossza [mj A 4. ábrán a kialakuló rohanó szakasz hossza látható a zsilip nyitásának függvényében. A 0.6 - 0.7 m-es nyitás közt kialakuló ugrás a számítás nagy lépésközéből, míg a 1.9 és 2 m közti ugrás a kifolyás-átbukás közti váltásból ered. Az ábráról leolvasható, hogy az 1.8 m-es nyitáshoz tartozó rohanó szakasz hossza 99.6. m, ezen felül a kialakuló vízugrás hossza 6.9 m, ez összesen 106.5 m. Tehát megállapítható, hogy a megengedett maximális nyitás mértéke nem haladhatja meg az 1.8 métert. Az ehhez tartozó vízhozam 80 m 3/s, dunai kisvíz mellett, szabad átfolyás esetén. 6.2. A Szamos-Kraszna k. tározó beeresztő műtárgya 6.2.1. A műtárgy ismertetése A műtárgy a Szamos-Kraszna közi árapasztó tározó töltő műtárgya. Feladat az egyes változatok fő geometriai méreteinek meghatározása és az elzárás típusának kiválasztása. Vizsgált kialakítások: - Fix küszöbű bukós - Billenőtáblás - Síktáblás Jellemző szintek: - A Szamos hullámterének átl. terepszintje: 111.90 mB.f. - A mentett oldali terepszint: 110,70 m B.f. - Az árvízvédelmi töltés koronaszintje: 116.59 m B.f. - Az árvízvédelmi töltés rézsűhajlása: 1:3 - Mértékadó árvízszint a Szamoson az árapasztó műtárgy környezetében: 115.59 m B.f. - A Szamos-Kraszna közi tározó maximális vízszintje: 112.65 mB.f. - Átbocsátandó maximális vízhozam: 600 m 3/s 6.2.2. A modell felépítése - az eredmények értékelése Fix küszöbű bukó Adott a műtárgyon átvezetendő vízhozam és keressük az ezt átvezetni tudó átbukási magasság és szélesség kombinációkat. A műtárgy vízhozam-tényezője 0.6. f 5. ábra: Fix küszöbű bukó Mivel a program egyelőre nem képes több futó változót kezelni, ezért a műtárgy szélességét 1 m-re felvéve a koronaszintet 25 cm-enként növelve meghatározzuk a fajlagos vízhozamot. Az átbocsátandó s a fajlagos vízhozam arányából megkapjuk a szükséges koronaszélességet (1. táblázat).